JP2021114464A - 装置、ツール、およびそのような装置を形成する方法 - Google Patents

装置、ツール、およびそのような装置を形成する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電気導体に対する機械的損傷が回避し、加えて圧着バレルが壊れて開く可能性があるほどの不均一な機械的負荷を圧着バレルが受けることを防止する。【解決手段】装置10は、コンタクト手段15と、第1の電気導体25を有する電気ケーブル20とを有し、コンタクト手段は、圧着バレル60と、圧着バレルに機械的および電気的に接続されたコンタクト要素65とを有し、圧着バレルは、第1の内周面75および第1の外周面85を有し、少なくとも圧着バレルの第1の下位部分110内に、第1のインプレス115と、第1のインプレスから軸に対して円周方向にずれている第2のインプレス120とが型押しされ、第1の内周面が第1の電気導体の第2の外周面109に押圧され、第1の内周面が第2の外周面に電気的に接触するように、第1のインプレスおよび第2のインプレスによって成形され、第1の内周面は、第2の外周面に密接にフィットする。【選択図】図1

Description

本発明は、請求項1に記載の装置、請求項8に記載のツール、および請求項13に記載のそのような装置を形成する方法に関する。
圧着接触によって電気ケーブルの電気導体に接続されるコンタクト手段の多数の設計が知られている。この場合、圧着接触はコンタクト手段の一部が電気ケーブルに押圧されることで達成され、このプロセスにおいて、電気導体は、変位し、またはコンタクト手段の成形部分によって損傷を受けることがある。
本発明の目的は、改善された装置、改善されたツール、およびそのような装置を形成する改善された方法を提供することである。
この目的は、請求項1に記載の装置、請求項8に記載のツール、および請求項13に記載の方法によって実現される。有利な実施形態は、従属請求項に指定されている。
装置がコンタクト手段と第1の電気導体を有する電気ケーブルとを有するので、改善された装置を提供することができることがわかった。コンタクト手段は、圧着バレルと、圧着バレルに機械的および電気的に接続されたコンタクト要素とを有する。圧着バレルは、軸に沿って延びる。圧着バレルは、第1の内周面および第1の外周面を有する。少なくとも圧着バレルの第1の下位部分内に、第1のインプレスと、第1のインプレスから軸に対して円周方向にずれている第2のインプレスとが型押しされる。第1の内周面は、第1の内周面が第1の電気導体の第2の外周面に押圧され、第1の内周面が第2の外周面に電気的に接触するように、第1のインプレスおよび第2のインプレスによって成形される。第1の内周面は、第2の外周面に密接にフィットする。
第1の内周面が第1の電気導体に押圧されたとき、第1の内周面の基本形状は実質上維持しながら、第1の内周面の径方向長さを低減させることができる。これには、電気導体に対する機械的損傷が回避されるという利点がある。加えてこれにより、圧着バレルが壊れて開く可能性があるほどの不均一な機械的負荷を圧着バレルが受けることが防止される。それによって、コンタクト手段と電気導体との間で特に良好な電気的および機械的接続が確保され、したがってこの装置は、振動が大きい場合でも、特に確実で特に耐久性のあるものになる。
第1の内周面は圧着バレルの基本形状に対して実質上維持されるため、すなわち圧着バレルの圧着前、または第1の内周面が同心円状に低減される前に、圧着バレルは、第1の電気導体に対して特に大きい接触面を有する。
さらに、第1の内周面に密接にフィットすることによって、第1の電気導体の個々のワイヤの損傷、たとえば剪断または切断が回避される。
別の実施形態では、第1の内周面は、軸に対して円形の断面を有するように実質上成形される。したがって、圧着バレルは、特に機械的に安定しており、圧着プロセスによって機械的に損傷を受けない。
さらなる実施形態では、第1の外周面で円周方向に、第1のインプレスと第2のインプレスとの間に突起が形成され、圧着バレルは、この突起で径方向に、第1のインプレスおよび/または第2のインプレスより大きい最大材料厚さを有する。この設計には、第1のインプレスおよび/または第2のインプレスの径方向内側で最大材料厚さが実質上一定になるという利点がある。
別の実施形態では、電気ケーブルは、電気絶縁中間層および第2の電気導体を有し、中間層は、第2の電気導体を円周方向に被覆し、第2の電気導体を第1の電気導体から電気的に絶縁する。第1の電気導体は、中間層の外側に配置され、中間層を被覆する。コンタクト要素は開口を有し、中間層および第2の電気導体はこの開口を通過する。この設計で、第1の電気導体は、たとえばシールドとして実現され、コンタクト手段によって接触される。第2の電気導体は、別のコンタクト手段に電気的に接触することができる。
別の実施形態では、コンタクト要素は、接続部分およびコンタクト部分を有し、接続部分は、コンタクト部分に電気的および機械的に接続される。接続部分およびコンタクト部分は、好ましくは、一体に形成され、同じ材料から形成される。接続部分は、中空円筒として実現される。圧着バレルの第1の内周面と接続部分との間に、環状の間隙が実現され、第1の電気導体は、この環状の間隙に配置される。この設計は、第1の電気導体が第1の電気導体に接触するためのシールドとして設計され、圧着バレルおよび接続部分によって電気導体のシールド作用が維持されることが確実になると特に好適である。
別の実施形態では、第1の内周面に凸状を実現する目的で、第3のインプレスが圧着バレルに型押しされ、この凸状によって、接続部分に第4のインプレスが成形され、凸状は、第4のインプレスに係合して、押込み接続を実現する。押込み接続によって、圧着バレルは、接続部分に接続される。
別の実施形態では、圧着バレルは、軸に対して円周方向に間隙がない。
上述した装置を形成するのに特に好適なツールを提供することができ、ツールは、案内手段と、少なくとも1つの第1の押圧ジョーと、第1の押圧ジョーから円周方向に隔置された1つの第2の押圧ジョーとを有し、第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーは、案内手段によって、径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で径方向に可動になるように配置される。
第1の押圧ジョーは、径方向内側の第1の押圧面を有し、第2の押圧ジョーは、径方向内側の第2の押圧面を有し、第1の押圧面および第2の押圧面は、圧着バレルおよび第1の電気導体を受け取るためのツール受取り部をともに区切り、案内手段は、それぞれ第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーに径方向内方向きの押圧力を導入するように設計される。いずれの場合も押圧力によって圧着部分に、第1の押圧ジョーは第1のインプレスを型押しし、第2の押圧ジョーは第2のインプレスを型押しして、第1の内周面を第2の外周面に押圧するように設計される。
この設計には、ツールによって圧着バレル材料が電気導体に押圧されることなく、ツールが圧着バレルを均一に変形させるという利点がある。
別の実施形態では、案内手段は、第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーを径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で同期的に動かすように設計される。2つの押圧ジョーを同時に動かすことで、圧着バレルが電気導体に対して特に均一に押圧されることが確実になる。
別の実施形態では、第1の押圧面および第2の押圧面は、径方向外側の第1の位置および径方向内側の第2の位置の両方において、いずれの場合もツール受取り部の軸の周りで、共通の円形経路にともに延びるように実現される。
軸に対して円周方向に第1の押圧ジョーと第2の押圧ジョーとの間に間隙が位置し、間隙が円周方向に間隙幅を有すると特に有利である。第1の押圧面は、円周方向に第1の長さを有し、間隙幅は第1の長さより小さい。間隙幅に対する第1の長さの比は、少なくとも1.5〜10の範囲内、好ましくは2〜9の範囲内、特に3〜8の範囲内である。
別の実施形態では、ツールは、少なくとも1つのさらなる第1の押圧ジョーを有し、第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーは、事前定義されたパターンで、特に規則的な距離をあけて、円周方向に互いにずれて配置される。さらなる第1の押圧ジョーは、案内手段に結合されており、径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で可動である。別法として、さらなる第1の押圧ジョーは、固定して配置される。
静止設計の場合、電気ケーブルを第1の静止した押圧ジョーに配置することができること、およびインプレスが型押しされるとき、押圧ジョーがケーブルを前進し、それによってケーブルを動かさないことが特に有利である。
上述したツールが、上述した装置を形成するために使用され、ツール、電気ケーブル、およびコンタクト手段が提供されると特に有利である。第1の電気導体は、圧着バレルに押し込まれる。圧着バレルは、第1の電気導体とともにツール受取り部に挿入される。第1および第2の押圧ジョーは、径方向外側の第1の位置から径方向内側の第2の位置へ径方向内方に動かされる。第1の押圧ジョーは、第1のインプレスを圧着バレルに押圧し、第2の押圧ジョーは、第2のインプレスを圧着バレルに押圧し、第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーは、第1の内周面が第2の外周面に密接にフィットするように、第1の内周面を第2の外周面に押圧する。
したがって、第1の内周面は、その基本形状を保持しながら、その径方向長さが低減される。言い換えれば、第1および第2のインプレスの押圧前の第1の内周面と、第1および第2のインプレスの型押し後の第1の内周面とは、互いに同心円状である。
この場合、第1の押圧ジョーおよび第2の押圧ジョーが、軸の方へ径方向内方に同期的に動かされると特に有利である。
以下、本発明について図に基づいてより詳細に説明する。
第1の実施形態による装置の斜視図である。 図1に示す装置のコンタクト手段のコンタクト要素の斜視図である。 図2に示すコンタクト要素の縦断面図である。 図1に示す断面A−Aに沿って切り取った図1に示す装置の断面図である。 図1に示す装置の縦断面図である。 図1〜図5に示す装置を形成するためのツールの斜視図である。 図6に示すツールの上面図である。 図7に示すツールによって図1〜図5に示す装置を形成する方法の流れ図である。 方法の第3のステップ中の圧着バレルを示す図である。 第2の実施形態による装置の斜視図である。 図10に示す断面B−Bに沿って切り取った図10に示す装置の断面図である。 図6および図7に示すツールの発展形態の上面図である。 第3の実施形態による装置の斜視図である。 図13に示す装置の縦断面図である。 図6および図7に示すツールの発展形態の斜視図である。
図1は、第1の実施形態による装置10の斜視図の詳細を示す。
装置10は、コンタクト手段15および電気ケーブル20を有する。電気ケーブル20は、例示的にシールドケーブルとして実現される。電気ケーブル20は、第1の電気導体25を有する。第1の電気導体25は、シールドまたは外側導体として実現することができる。第1の電気導体25は、軸30に沿って延びる。この場合、第1の電気導体25は、ほぼ軸30に対して中空円筒として実現される。この場合、第1の電気導体25は、微細または超微細なワイヤであるワイヤ編組を有することができる。ワイヤ編組は、軸30に平行に延びる個々のワイヤから編みまたは構成することができる。
理解の助けとするために、以下、装置10について、軸30に対する円柱座標系に基づいて説明する。
第1の電気導体25は、径方向外側で被覆35によって被覆される。第1の被覆35は、電気絶縁性の第1の材料から形成されており、第1の電気導体25を環境40から電気的に絶縁する。被覆35は、好ましくは、第1の電気導体25を円周で完全に囲む。
電気ケーブル20は、径方向内側に、たとえば電気絶縁中間層45を有する。この実施形態では、電気絶縁中間層45は、第1の電気導体25によって円周方向に囲まれる。電気ケーブル20は、中間層45の径方向内側に、たとえば第2の電気導体50を有する。
第2の電気導体50は、単一のワイヤから形成することができる。第2の電気導体50はまた、1束のワイヤ、たとえば微細または超微細なワイヤから形成することができる。第2の電気導体50はまた、内側導体と呼ぶことができる。第2の電気導体50は、たとえばデータ信号を伝送するために使用することができる。この場合、伝送される電流は、1A未満である。第2の電気導体50はまた、電気エネルギーの伝送のために、たとえば電気モータへ電力を供給するように設計することができる。好ましくは、この目的で、第2の電気導体50は、少なくとも2mm、好ましくは5mm、特に少なくとも10mm、好ましくは少なくとも25mmの断面積を有する。第2の電気導体50は、たとえば、第2の電気導体50の断面積が200mm以下、100mm以下、50mm以下になるように設計することができる。
第1の電気導体25および/または第2の電気導体50は、導電性の第2の材料、好ましくは銅および/またはアルミニウムおよび/または金および/または銀から構成される。第1の電気導体25および第2の電気導体50は、同じ材料または異なる材料から構成することができる。
中間層45は、第2の電気導体50を第1の電気導体25から電気的に絶縁する。この実施形態では、第1の電気導体25は、第2の電気導体50を環境40から電磁シールドするように設計される。特に、第1の電気導体25は、第2の電気導体50によって伝送される大きい電流(たとえば、100A)が、電気ケーブル20の近傍の他の電気デバイスに干渉する電磁場を生成することを防止することが意図される。したがって、第1の電気導体25は、装置10の電磁両立性を改善する。
コンタクト手段15は、圧着バレル60と、圧着バレル60に接続されたコンタクト要素65とを有する。圧着バレル60およびコンタクト要素65は、軸30に対して互いに直接隣接して配置される。圧着バレル60は、その基本形状で、たとえば軸30に対して中空円筒として実現され、軸30に沿って延びる。圧着バレル60は、第3の材料から構成され、第3の材料は導電性を有する。コンタクト要素65も同様に、第3の材料から構成することができる。コンタクト要素65もまた導電性を有し、別のコンタクト手段70(図1に破線で示す)への電気的接触を実現する働きをする。
第1の内周面75によって、圧着バレル60は、内側でクリンプ受取り部80を区切る。この実施形態では、圧着バレル60は、連続した設計であり、特に間隙がない。これは、この実施形態では、軸30に沿った長さ全体にわたって、圧着バレル60が、圧着バレル60の第1の内周面75から第1の外周面85へ径方向外方に延びるスリットまたは間隙をもたないことを意味する。
圧着バレル60は加えて、第1の面90および第2の面95を有し、第1の面90は、圧着バレル60のうちコンタクト要素65の方を向いている側に配置され、第2の面95は、圧着バレル60のうちコンタクト要素65から離れる方を向いている側に配置される。第1の端面90および第2の端面95は、軸30に実質上直交しており、平面図で実質上環状の基本形状を有する。この場合、第1の面90は、軸30の方向に第2の面95からずれている。電気ケーブル20は、被覆部分100および剥離部分105を有しており、被覆部分100内の電気ケーブル20は、上述したように実現される。剥離部分105では、被覆35は、第1の電気導体25から除去されており、したがって径方向外側で第1の電気導体25は、電気的に接触可能であり、第1の被覆35によって保護されない。第1の電気導体25は、剥離部分105内で自由に接触可能な第2の外周面109を有する。
コンタクト手段15が電気ケーブル20に取り付けられているとき、圧着バレル60は、第1の下位部分110内の少なくとも1つの第1のインプレス115と、第1のインプレス115から円周方向にずれている1つの第2のインプレス120とを有する。第1の下位部分110は、たとえば軸30の方向に、第2の端面95に隣接する。第1の下位部分110はまた、第2の端面95から距離をあけて配置することができる。
第1のインプレス115および第2のインプレス120は、円周方向だけでなく軸30の方向にも実質上同一の長さを有する。図1で、たとえば、第1のインプレスおよび/または第2のインプレスは、軸に平行な方向に、実質上圧着バレル60の最大長さ全体にわたって延びる。
第1のインプレス115と第2のインプレス120との間には、リブの形態で実現された突起130が延びている。突起130は、第1のインプレス115および第2のインプレス120を越えて径方向外方に突出する。突起130は、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120より円周方向に大幅に細い。
図2は、図1に示すコンタクト手段15のコンタクト要素65の斜視図を示す。
コンタクト要素65は、接続部分135およびコンタクト部分140を有しており、接続部分135は、軸30の方向にコンタクト部分140に隣接する。コンタクト部分140は、接続部分135の方を向いている側に、軸30に直交して位置合わせされた第3の端面145を有する。この場合、コンタクト部分140は、接続部分135上の縁部として径方向外方に延び、接続部分135を越えて径方向に突出することができる。
接続部分135は、たとえば中空円筒として実現される。コンタクト要素65は内側に、軸30に沿ってコンタクト要素65全体を通って延びる開口150を有する。この場合、軸30は、開口150に対して中心に位置決めされる。
コンタクト部分140は、たとえば軸30に対して円板状に実現される。コンタクト部分140は、図2に記号的にのみ表されており、さらなるコンタクト手段70への接触を提供する働きをする。コンタクト部分140は、たとえば、図3に示すものとは異なる設計とすることができる。
接続部分135およびコンタクト部分140は、互いに機械的および電気的に接続される。好ましくは、接続部分135およびコンタクト部分140は、同じ材料から一体に形成される。
図3は、図2に示すコンタクト要素65の縦断面図を示す。
コンタクト要素65は、たとえば、軸30に対して回転対称である。接続部分135は、好ましくは、コンタクト部分140と一体に同じ材料から形成される。接続部分135は、径方向外側に、たとえば軸30の周りに円柱の形態で実現された第3の外周面155を有する。接続部分135は、軸に平行な方向に圧着バレル60より長い。
図4は、図1に示す断面A−Aに沿って切り取った図1に示す装置10の断面図を示す。
好ましくは、複数の第1のインプレス115および第2のインプレス120が、第1の外周面85で圧着バレル60に型押しされる。この場合、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120がそれぞれ、約20〜60°、好ましくは30〜45°のそれぞれの角度区分にわたって延びると特に有利である。突起130は、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120より円周方向に大幅に細い。軸30に対して円周方向に、突起130は、約0.5°〜2°、特に0.7°〜1.5°の角度区分にわたって延びることができる。
この実施形態では、圧着バレル60の複数の第1のインプレス115および第2のインプレス120が円周方向に提供される。第1のインプレス115および第2のインプレス120は、互いに実質上同一であり、円周方向に実質上同一の距離を有する。
中間層45は、コンタクト要素65の第2の内周面160から径方向に隔置される。この場合、第2の内周面160は、開口150を径方向に区切る。
図5は、図1に示す装置10の半縦断面図を示す。
圧着バレル60は、その第1の内周面75および第3の外周面155によって、環状の間隙210を形成し、第1の電気導体25は、環状の間隙210に配置される。それによって、第1の電気導体25は、ケーブル20の被覆部分100と比較すると広がっている。第1の内周面75は、第1の電気導体25の第2の外周面109に密接にフィットする。
組み立てられたとき、第1のインプレス115および第2のインプレス120を実現することで、圧着バレル60は、第1の内周面75が第2の外周面109に実質上ぴったりと接して第2の外周面109に密接にフィットするように、第1の電気導体25に押圧または圧着される。第1の内周面75を第2の外周面109に押圧した結果、圧着バレル60は、第1の電気導体25に電気的に接触する。加えて、第1の内周面75は、第2の外周面109との摩擦接続を形成する。圧着バレル60を第1の電気導体25に押圧した結果、第1の内周面75は、押圧力Fによって軸30の方向に径方向外側から径方向内側へ押圧する。
この場合、押圧力Fは、第1の電気導体25を径方向内側に接続部分135の第3の外周面155に押圧する。接続部分135は、径方向に圧力安定性を有するように設計され、押圧力Fに対応する反力Fを提供し、反力Fは、押圧力Fに逆らって径方向内側から径方向外側へ作用する。反力Fは、第1の電気導体25を径方向内側に支持する。押圧力Fおよび反力Fの作用によって、第1の電気導体25は、径方向内側に圧着バレル60の接続部分135との摩擦接続を形成し、かつ径方向外側に第1の内周面75との摩擦接続を形成する。摩擦接続により、圧着バレル60および第1の電気導体25はどちらも、接続部分135に摩擦接続される。
中間層45および第2の電気導体50は、開口150を通って経路指定される。接続部分135は、中間層45および第2の電気導体50を圧縮から保護する。
図6は、ツール165の斜視図を示す。
ツール165は、圧着ツールとして設計されており、少なくとも1つの第1の押圧ジョー170と、第1の押圧ジョー170に対して円周方向に配置された少なくとも1つの第2の押圧ジョー175とを有する。好ましくは、ツール165は、円周方向に互いに距離をあけて配置された複数の押圧ジョー170、175を有する。加えて、ツール165は、少なくとも1つの案内手段180を有することができ、案内手段180は、図6に記号的にのみ表されている。案内手段180は、押圧ジョー170、175のそれぞれに接続される。
第1の押圧ジョー170は、第1の押圧面185を有する。第1の押圧面185は、第1の押圧ジョー170の径方向内側に位置し、軸30の周りの円柱区分に延びる。第2の押圧ジョー175は、第2の押圧面190を有しており、第2の押圧面190は、軸30に対して別の円柱区分に延びる。
この実施形態では、ツール165は、たとえば6つの押圧ジョー170、175を有しており、押圧ジョー170、175は、たとえば設計上互いに同一である。この場合、押圧ジョー170、175はそれぞれ、軸30に対して等しい角度区分にわたって延びる。押圧ジョー170、175はまた、設計上互いに異なることができる。この実施形態では、押圧ジョー170、175は、円周方向に互いに距離をあけて配置され、それぞれの間隙191は、第1の押圧ジョー170と第2の押圧ジョー175との間に延び、間隙191は、押圧面185、190から、径方向内側から径方向外側へ延びる。この場合、押圧ジョー170、175は、たとえば、間隙191が円周方向に実質上同じ間隙幅を有し、径方向の距離が軸30から増大するように実現される。間隙191の間隙幅はまた、軸30からの距離の増大とともに増大することができる。
第1の押圧面185および/または第2の押圧面190は、円周方向に第1の長さを有しており、間隙191の間隙幅は、第1の長さより小さい。間隙幅に対する第1の長さの比は、好ましくは少なくとも1.5〜10の範囲内、好ましくは2〜9の範囲内、特に3〜8の範囲内である。
図7は、ツール165の上面図を示す。
案内手段180は、押圧ジョー170、175を径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で動かすように設計される。
この場合、図7で、実線は、径方向外側の第1の位置にある押圧ジョー170、175を示す。押圧面185、190は、第1の径方向外側位置で共通の第1の円形経路195に配置される。押圧面185、190は、ツール受取り部205を径方向に区切る。
案内手段180(見やすくする理由で、図7には図示せず)は、押圧ジョー170、175を径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で同時かつ同期的に動かすことができる。案内手段180は、たとえば、リンクガイドを備えることができる。案内手段180はまた、押圧ジョー170、175を第1の径方向外側位置と第2の径方向内側位置との間で動かすように設計された油圧作動式要素およびアクチュエータを含むことができる。
図7に点線で示す径方向内側の第2の位置で、第1の押圧面185および第2の押圧面190は、軸30の周りで共通の第2の円形経路200にともに配置される。第1の円形経路195および第2の円形経路200は、軸30と同心円状である。
押圧ジョー170、175が第2の径方向内側位置にある場合、間隙191は、押圧ジョー170、175が径方向外側の第1の位置にある場合より円周方向に細い。
図8は、図1〜図6に示す装置10を形成する方法の流れ図を示す。図9は、第3の方法ステップ310中の圧着バレル60の斜視図を示す。
第1の方法ステップ300で、押圧ジョー170、175は、径方向外側の第1の位置へ動かされる。
第1の方法ステップ300に続く第2の方法ステップ305で、たとえばリールからくる電気ケーブル20を切断し、切断後すぐに第1の電気導体25から被覆35を除去して、剥離部分105を実現する。
第3の方法ステップ310で、圧着バレル60およびコンタクト要素65が、非圧着状態で提供される。
非圧着状態(図9参照)で、圧着バレル60は、実質上中空円筒として実現される。この場合、圧着バレル60は、軸30に対して径方向に実質上一定の材料厚さbを有する。圧着バレル60は、たとえば、薄板金属などの薄壁材料から形成することができる。この実施形態では、圧着バレル60の内径dは、たとえば軸30に沿って長さlより大きい。この実施形態では、内径dは、接続部分135の最大外径dMAXより大きくなるように選択される。
第3の方法ステップ310に続く第4の方法ステップ315で、圧着バレル60が電気ケーブル20に通され、または電気ケーブル20が圧着バレル60に挿入される。
第4の方法ステップ315に続く第5の方法ステップ320で、第1の電気導体25は、たとえば外方へ広げられる。これは、たとえば、マンドレルによって実施することができる。
加えて、中間層45および第2の電気導体50は、第2の電気導体50および中間層45が、コンタクト要素65のうち接続部分135から離れる方を向いている側に突出するように、開口150に挿入される。
この場合、コンタクト要素65は、接続部分135が中間層45と第1の電気導体25との間に径方向に係合するように位置決めされる。第1の電気導体25は、接続部分135を径方向外側で囲み、第3の外周面155に当たる。
第5の方法ステップ320に続く第6の方法ステップ325で、圧着バレル60は、接続部分135および接続部分135に配置された第1の電気導体25に押し付けられる。この場合、圧着バレル60は、第3の外周面155を有する環状の間隙210を形成しており(図5参照)、広げられた第1の電気導体25が、環状の間隙210に配置される。
第6の方法ステップ325に続く第7の方法ステップ330で、装置10は、押圧面185、190が圧着バレル60と径方向に重複して位置決めされるように、ツール受取り部205に位置決めされる。この場合、径方向の重複とは、軸30が延びる平面内で径方向に突出したとき、2つの構成要素、たとえば押圧ジョー170、175および圧着バレル60が重複することを意味すると理解される。同様に、押圧ジョー170、175は、接続部分135および剥離部分105内の広がった第1の電気導体25との径方向の重複を有する。
この実施形態では、圧着バレル60および押圧ジョー170、175は、軸30に沿って同じ長さを有する。この場合、押圧ジョー170、175および圧着バレル60は、完全な径方向の重複を有するように位置決めされる。
第7の方法ステップ330に続く第8の方法ステップ335で、案内手段180は、いずれの場合も、径方向内方向きの押圧力Fを押圧ジョー170、175に導入する。加えて、案内手段180は、押圧ジョー170、175を径方向外側の第1の位置から径方向内側の第2の位置へ動かす。押圧ジョー170、175はそれぞれ、それぞれの押圧面185、190によって圧着バレル60の第2の外周面109にぴったりと接する。
接続部分135は、圧着バレル60より堅い。これは、接続部分135のさらなる壁厚さが、圧着バレル60の壁厚さdより大幅に大きい(好ましくは、1.5〜10倍)という点で実現される。
押圧力Fが提供されると、接続部分135は、径方向外方に作用する反力Fを提供する。押圧力Fが圧着バレル60に導入された結果、圧着バレル60は第1の電気導体25に押圧され、したがって第1の内周面75が第1の電気導体25の第1の外周面85に密接にフィットし、第1の外周面85に実質上ぴったりと接する。第1の押圧面185および第1の押圧ジョー170の幾何設計により、第1のインプレス115が、押圧力Fによって、第1の外周面85に型押しされる。同様に、第2の押圧ジョー175は、第2の押圧面190によって、第2のインプレス120を第1の外周面85に型押しする。同様に、図7に示す他の押圧ジョー170、175もそれぞれ、第1のインプレス115および第2のインプレス120を第1の外周面85に型押しし、したがって第1の内周面75が第1の電気導体25の第1の外周面85に密接にフィットし、それによって円形の形状を実質上維持する。
型押しすると、圧着バレル60の材料の一部が各間隙191に流れ込み、それぞれの突起130を形成する。その結果、圧着バレル60は、円周方向に異なる材料厚さdを有し、したがって第1のインプレス115および第2のインプレス120の径方向内側の材料厚さdが、突起130より小さくなる。第1のインプレス115および第2のインプレス120の型押しには、圧着バレル60が堅くなり、したがって押圧ジョー170、175の除去後に圧着バレル60の望ましくない広がりを防止するという利点もある。加えて、圧着バレル60は、第1の電気導体25を接続部分135に押圧し、したがって接続部分135は圧着バレル60とともに、第1の電気導体25を摩擦で固定する。
第1のインプレス115および第2のインプレス120の型押し、ならびにそれに伴う圧着バレル60の内径dの低減のため、第8の方法ステップ335に続く第9の方法ステップ340で、圧着バレル60は、押圧ジョー170、175の除去後も押圧力Fを少なくとも部分的に維持し、したがって第1の電気導体25を径方向内側に第3の外周面155に対して押圧し、したがって圧着バレル60と第1の電気導体25との間、または第1の電気導体25と接続部分135との間で、摩擦接続が依然として維持される。
第1の内周面75が第1の電気導体25に密接にフィットすることで、第1のインプレス115および第2のインプレス120を型押しするとき、圧着バレル60の部分が第1の電気導体25に入り込むことを防止する。逆に、第1のインプレス115および第2のインプレス120の型押し後、圧着バレル60は、第1の内周面75で実質上円柱の形状を依然として有するが、ここでは内径dが低減されている。
この設計には、圧着バレル60の型押しによる第1の電気導体25への損傷を回避するという利点がある。一方では、これにより、第1の電気導体25と接続部分135の特に良好な電気的接触が確保され、他方では第1の電気導体25とコンタクト手段15との間の特に良好な機械的接続が確保される。
第9の方法ステップ340に続く第10の方法ステップ345で、たとえば追加のさらなるコンタクト手段70によって、第2の電気導体50に電気的に接触することができる。
図10は、第2の実施形態による装置10の斜視図を示す。
装置10は、図1〜図9に説明した装置10と実質上同一である。以下、図10に示す装置10と図1〜図9に説明した装置10との違いのみを論じる。
図10に示す装置10は、圧着バレル60内に少なくとも1つの第3のインプレス215をさらに有する。第3のインプレス215は、軸30に沿って、たとえば第1のインプレス115または第2のインプレス120より細い。この場合、第3のインプレス215はまた、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120へ型押しすることができる。第3のインプレス215は、たとえば、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120より径方向に深くなるように実現される。加えて、第3のインプレス215は、第1のインプレス115および/または第2のインプレス120より円周方向に細い。この場合、第3のインプレス215は、細長くすることができる。
この実施形態では一例として、円周方向にたとえば180°互いにずれている2つの第3のインプレス215が提供される。異なる数の第3のインプレス215を提供することもできる。第3のインプレス215を位置決めする際、第3のインプレス215が突起130から円周方向にずれていると特に有利である。
図11は、図10に示す断面B−Bに沿って切り取った装置10の断面図を示す。
第3のインプレス215は、一例として、第3のインプレス215が第1の内周面75に凸状220を形成するような形状である。凸状220は、第3の外周面155に接しており、環状の間隙210を通って突出する。第3のインプレス215が圧着バレル60に型押しされると、凸状220は、第1の電気導体25を円周方向に変位させる(図11に矢印によって記号的に表す)。
第3のインプレス215が圧着バレル60に型押しされるとき、凸状220によって第4のインプレス225(図11に破線によって示す)が接続部分135に型押しされ、凸状220が第4のインプレス225に係合し、したがって凸状220と第3の外周面155との間の摩擦接続に加えて、圧着バレル60が、第4のインプレス225内の凸状220の係合によって押込み接続を実現すると特に有利である。
図12は、図6および図7に示すツールのさらなる発展形態におけるツール165の第1の押圧ジョー170の側面図を示す。
ツール165は、図10および図11に示す装置10を実現するように設計される。第2の押圧ジョー175は、図6および図7に示す第2の押圧ジョー175と本質的に同一である。以下、図12に示す第1の押圧ジョー170と図6および図7に示す第1の押圧ジョー170との違いのみを論じる。
第1の押圧ジョー170は、第1の押圧面185に、第1の押圧面185の上へ径方向内方に突出する成形230を有しており、この実施形態では、成形230は、軸30の周りで円形経路195、200に延びる。成形230は、たとえば、軸30に平行な方向に細長くすることができ、その主な長さ方向において、実質上軸30に沿って延びることができる。
成形230は、第3のインプレス215に対応するように設計される。したがって、成形230は、軸30に平行な方向に第1の押圧ジョー170より短い。
装置10を形成する方法は、図8に説明した方法と実質上同一になるように実現される。加えて、第8の方法ステップ335で、第1の押圧面185による第1のインプレス115の型押しと同時に、第3のインプレス215も圧着バレル60に型押しされ、それに伴って凸状220が成形または型押しされる。この場合、成形230は、成形230が同様に第4のインプレス225を接続部分135に成形/型押しし、圧着バレル60を接続部分135に押込みで固定する長さまで、径方向内方に突出することができる。
図13は、第3の実施形態による装置10の斜視図を示す。
装置10は、図1〜図12に示す装置10と実質上同一である。以下、図13に示す装置10と図1〜図9に示す装置10との違いのみを論じる。
図1〜図9に示す設計と比較して、たとえば、電気ケーブル20は、第1の電気導体25のみによって実現される。第1の電気導体25は、たとえば、2つの構成要素間で電気エネルギーを伝送する働きをする。この場合、第1の電気導体25は、電力を伝送する働きをし、すなわち第1の電気導体25によって伝送される電流は、少なくとも1A、好ましくは少なくとも5A、少なくとも10A、少なくとも20A、少なくとも50A、少なくとも100A、および200A未満、400A未満、500A未満である。伝送される電流は、第1の電気導体25を介して少なくとも5秒間にわたって伝送される。
第1の電気導体25は、たとえば軸30に沿って配置され、好ましくは、少なくとも5mm、好ましくは少なくとも10mm、好ましくは少なくとも25mm、好ましくは少なくとも50mm、および200mm未満の断面積を有する。この場合、第1の電気導体25は、単一のワイヤまたは微細もしくは超微細なワイヤによって実現することができ、複数の個々のワイヤが組み合わされて、1束のワイヤを形成する。個々のワイヤは、たとえば、互いに平行に延び、またはともに撚り合わされる。第1の電気導体25は、被覆35によって環境40から電気的に絶縁される。
図14は、図13に示す装置10の縦断面図を示す。
この実施形態では、接続部分135は省略されており、図13および図14の圧着バレル60は、コンタクト部分140と一体に同じ材料から実現される。コンタクト部分140は、たとえば円板の形態で実現され、コンタクト要素65内の開口150は省略される。
図13および図14に示す装置10を形成するために、図8に説明した形成方法が実質上同様に実行される。以下、図8に説明した方法と比較した違いのみを論じる。
第3の方法ステップ310で、圧着バレル60およびコンタクト要素65が非圧着状態で同じ材料から一体に提供される。
第4の方法ステップ315で、第1の電気導体25は、端面でコンタクト部分140に当接する長さまで、コンタクト要素65に挿入され、またはコンタクト部分140から事前定義された距離をあける。
第5の方法ステップ320および第6の方法ステップ325は省略されており、第7の方法ステップ330は、ツール165が径方向に重複するように、第4の方法ステップ315で実行される。
第7の方法ステップ330に続く第8の方法ステップ335で、案内手段180は、いずれの場合も、径方向内方向きの押圧力Fを押圧ジョー170、175に導入する。加えて、案内手段180は、押圧ジョー170、175を径方向外側の第1の位置から径方向内側の第2の位置へ動かす。押圧ジョー170、175はそれぞれ、それぞれの押圧面185、190によって圧着バレル60の第2の外周面109にぴったりと接する。
押圧力が圧着バレル60に導入された結果、圧着バレル60は第1の電気導体25に押圧され、したがって第1の内周面75が第1の電気導体25の第1の外周面85に密接にフィットし、第1の外周面85に実質上ぴったりと接する。第1の押圧面185および第1の押圧ジョー170の幾何設計により、第1のインプレス115が、押圧力Fによって第1の外周面85に型押しされる。同様に、第2の押圧ジョー175は、第2の押圧面190によって、第2のインプレス120を第1の外周面85に型押しする。
加えて、押圧力Fおよび第1の内周面75の密接なフィットにより、第1の電気導体25の個々のワイヤがともに押圧され、圧着バレル60および第1の電気導体25が十分に圧縮されるまで圧縮される。押圧に必要な反力Fは、第1の電気導体25によって提供される。
図15は、図1〜図9に示す装置10ならびに図6および図7に示すツール165のさらなる発展形態の斜視図を示す。
ツール165は、図6に示すツール165と実質上同一である。図6に示すツール165とは異なり、案内手段180は、下に位置する第1の押圧ジョー170を除いて、すべての押圧ジョー170、175を第1の径方向外側位置と第2の径方向内側位置との間で動かすことができるように実現される。下に配置された第1の押圧ジョー170は、案内手段180に固定されているが、案内手段180に結合されていない。この場合、案内手段180は、他の押圧ジョー170、175を第1の径方向外側位置と第2の径方向内側位置との間で動かすように設計され、したがって固定された第1の押圧ジョー170は、第1の押圧面185とともに、いずれの場合も、図6に示すにように、第1の円形経路195および第2の円形経路200で維持される。この結果、押圧ジョー170、175が第1の径方向外側位置と第2の径方向内側位置との間で動かされているとき、軸30は、第1の可動でない第1の押圧ジョー170に対して、軸30に直交する方向に動かされる。
この設計には、装置10を実現するための構成要素、すなわちコンタクト手段15および電気ケーブル20を、可動でない第1の押圧ジョー170に配置することができ、したがってインプレス115、120の型押し中に望ましくない移動を防止するという利点がある。
10 装置
15 コンタクト手段
20 電気ケーブル
25 第1の電気導体
30 軸
35 被覆
40 環境
45 中間層
50 第2の電気導体
60 圧着バレル
65 コンタクト要素
70 さらなるコンタクト手段
75 第1の内周面
80 クリンプ受取り部
85 第1の外周面
90 第1の端面
95 第2の端面
100 (ケーブルの)被覆部分
105 (ケーブルの)剥離部分
109 第2の外周面
110 第1の下位部分
115 第1のインプレス
120 第2のインプレス
125 第2の下位部分
130 突起
135 接続部分
140 コンタクト部分
145 第3の端面
150 開口
155 第3の外周面
160 第2の内周面
165 ツール
170 第1の押圧ジョー
175 第2の押圧ジョー
180 案内手段
185 第1の押圧面
190 第2の押圧面
191 間隙
195 第1の円形経路
200 第2の円形経路
205 ツール受取り部
210 環状の間隙
215 第3のインプレス
220 凸状
225 第4のインプレス
230 成形
300 第1の方法ステップ
305 第2の方法ステップ
310 第3の方法ステップ
315 第4の方法ステップ
320 第5の方法ステップ
325 第6の方法ステップ
330 第7の方法ステップ
335 第8の方法ステップ
340 第9の方法ステップ
345 第10の方法ステップ

Claims (14)

  1. コンタクト手段(15)と、第1の電気導体(25)を有する電気ケーブル(20)とを有し、
    前記コンタクト手段(15)は、圧着バレル(60)と、前記圧着バレル(60)に機械的および電気的に接続されたコンタクト要素(65)とを有し、
    前記圧着バレル(60)は、軸(30)に沿って延び、
    前記圧着バレル(60)は、第1の内周面(75)および第1の外周面(85)を有し、
    少なくとも前記圧着バレル(60)の第1の下位部分(110)内に、第1のインプレス(115)と、前記第1のインプレス(115)から前記軸(30)に対して円周方向にずれている第2のインプレス(120)とが型押しされ、
    前記第1の内周面(75)は、前記第1の内周面(75)が前記第1の電気導体(25)の第2の外周面(109)に押圧され、前記第1の内周面(75)が前記第2の外周面(109)に電気的に接触するように、前記第1のインプレス(115)および前記第2のインプレス(120)によって成形され、
    前記第1の内周面(75)は、前記第2の外周面(109)に密接にフィットしている、
    装置(10)。
  2. 前記第1の内周面(75)は、前記軸(30)に対して円形の断面を有するように実質上成形されている、
    請求項1に記載の装置(10)。
  3. 前記円周方向に前記第1のインプレス(115)と前記第2のインプレス(120)との間に突起(130)が形成され、
    前記圧着バレル(60)は、径方向に、前記突起(130)で、前記第1のインプレス(115)および/または前記第2のインプレス(120)より大きい最大材料厚さを有している、
    請求項1または2に記載の装置(10)。
  4. 前記電気ケーブル(20)は、電気絶縁中間層(45)および第2の電気導体(50)を有し、
    前記中間層(45)は、前記第2の電気導体(50)を円周方向に被覆し、前記第2の電気導体(50)を前記第1の電気導体(25)から電気的に絶縁し、
    前記第1の電気導体(25)は、前記中間層(45)の外側に配置され、前記中間層(45)を被覆し、
    前記コンタクト要素(65)は開口を有し、前記中間層(45)および前記第2の電気導体(50)は前記開口(150)を通過している、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の装置(10)。
  5. 前記コンタクト要素(65)は、接続部分(135)およびコンタクト部分(140)を有し、
    前記接続部分(135)は、前記コンタクト部分(140)に電気的および機械的に接続され、
    前記接続部分(135)および前記コンタクト部分(140)は、好ましくは、一体に形成され、同じ材料から形成され、
    前記接続部分(135)は、中空円筒として実現され、
    前記圧着バレル(60)の前記第1の内周面(75)と前記接続部分(135)との間に、環状の間隙(210)が実現され、
    前記第1の電気導体(25)は、前記環状の間隙(210)に配置されている、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の装置(10)。
  6. 前記第1の内周面(75)上に凸状(220)を実現する目的で、第3のインプレス(215)が前記圧着バレル(60)に型押しされ、
    前記凸状(220)によって、前記接続部分(135)に第4のインプレス(225)が成形され、
    前記凸状(220)は、前記第4のインプレス(225)に係合して、押込み接続を実現している、
    請求項5に記載の装置(10)。
  7. 前記圧着バレル(60)は、前記軸(30)に対して前記円周方向に間隙がない、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の装置(10)。
  8. 案内手段(180)と、少なくとも1つの第1の押圧ジョー(170)と、前記第1の押圧ジョー(170)から円周方向に隔置された少なくとも1つの第2の押圧ジョー(175)とを有するツール(165)であって、
    前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)は、前記案内手段(180)によって、径方向外側の第1の位置と径方向内側の第2の位置との間で径方向に可動になるように配置され、
    前記第1の押圧ジョー(170)は、径方向内側の第1の押圧面(185)を有し、前記第2の押圧ジョー(175)は、径方向内側の第2の押圧面(190)を有し、
    前記第1の押圧面(185)および前記第2の押圧面(190)は、圧着バレル(60)および第1の電気導体(25)を受け取るためのツール受取り部(205)をともに区切り、
    前記案内手段(180)は、前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)それぞれに径方向内方向きの押圧力(F)を導入するように設計され、
    いずれの場合も前記押圧力(F)によって圧着部分に、前記第1の押圧ジョー(170)は第1のインプレス(115)を型押しし、前記第2の押圧ジョー(175)は第2のインプレス(120)を型押しして、第1の内周面(75)を第2の外周面(109)に押圧するように設計されている、
    ツール(165)。
  9. 前記案内手段(180)は、前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)を前記径方向外側の第1の位置と前記径方向内側の第2の位置との間で同期的に動かすように設計されている、
    請求項8に記載のツール(165)。
  10. 前記第1の押圧面(185)および前記第2の押圧面(190)は、前記径方向外側の第1の位置および前記径方向内側の第2の位置の両方において、いずれの場合も前記ツール受取り部(205)の軸(30)の周りで、共通の円形経路(195、200)にともに延びるように実現されている、
    請求項8または9に記載のツール(165)。
  11. 軸(30)に対して前記円周方向に前記第1の押圧ジョー(170)と前記第2の押圧ジョー(175)との間に間隙(191)が位置し、
    前記間隙(191)は前記円周方向に間隙幅を有し、
    前記第1の押圧面(185)は、前記円周方向に第1の長さを有し、
    前記間隙幅は前記第1の長さより小さく、
    前記間隙幅に対する前記第1の長さの比は、少なくとも1.5〜10の範囲内、好ましくは2〜9の範囲内、特に3〜8の範囲内である、
    請求項8から10のいずれか一項に記載のツール(165)。
  12. 少なくとも1つのさらなる第1の押圧ジョー(170)を有し、
    前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)は、事前定義されたパターンで、特に規則的な距離をあけて、前記円周方向に互いにずれて配置され、
    前記さらなる第1の押圧ジョー(170)は、前記案内手段(180)に結合されており、前記径方向外側の第1の位置と前記径方向内側の第2の位置との間で可動である、又は、
    前記さらなる第1の押圧ジョー(170)は、固定して配置されている、
    請求項8から11のいずれか一項に記載のツール(165)。
  13. 請求項1から7のいずれか一項に記載の装置(10)を、請求項8から12のいずれか一項に記載のツール(165)によって形成する方法であって、
    前記ツール(165)、前記電気ケーブル(20)、および前記コンタクト手段(15)が提供され、
    前記第1の電気導体(25)は、前記圧着バレル(60)に挿入され、前記圧着バレル(60)は、前記第1の電気導体(25)とともに前記ツール受取り部(205)に挿入され、
    前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)は、前記径方向外側の第1の位置から前記径方向内側の第2の位置へ径方向内方に動かされ、
    前記第1の押圧ジョー(170)は、前記第1のインプレス(115)を前記圧着バレル(60)に押圧し、前記第2の押圧ジョー(175)は、前記第2のインプレス(120)を前記圧着バレル(60)に押圧し、
    前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)は、前記第1の内周面(75)が前記第2の外周面(109)に密接にフィットするように、前記第1の内周面(75)を前記第2の外周面(109)に押圧する、方法。
  14. 前記第1の押圧ジョー(170)および前記第2の押圧ジョー(175)は、軸(30)の方へ径方向内方に同期的に動かされる、
    請求項13に記載の方法。
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